＊张希祥 张强 杨玉锋 魏然然 刘硕

（国家管网集团北方管道有限责任公司管道科技研究中心 油气管道输送安全国家工程实验室 河北 065000）

能源是工业的“血液”，石油天然气等化石能源是我国能源的重要组成部分，原油、成品油和天然气从油田和气田提取出来后，经过冶炼和净化，最终是通过油气长输管道将能源输送到全国各地，因此，油气长输管道承担着工业所需能源输送的重要任务，是工业能源的重要通道，相当于工业的“血管”，如果能源通道发生故障，势必会影响工业生产和居民日常生活。

通过管道输送石油天然气已经有一个世纪的历史，早期的油气管道使用的是铸铁管，在抗压、抗拉和抗剪方面都远不如现在采用的合金钢管，管道腐蚀、第三方损坏、地质灾害和本体缺陷等因素特别容易导致早期的铸铁管道发生泄漏或者破裂。时至今日，高性能合金管道仍然会因为管道内外腐蚀、管道周边第三方损坏、管道周边地质灾害、管道本体缺陷和员工误操作等因素发生泄漏、破裂等事件[1-3]。管道输送的原油、成品油和天然气等油气介质大多具有易扩散的特性，管道泄漏后介质容易扩散到很大的范围，易爆性和易燃性会导致火灾和爆炸事故，部分介质还具有毒性，可能造成人员伤亡等危害[4-5]。

1.国外研究现状

目前，北美与欧洲已经在管道设计、施工、投产、运营等环节均考虑了管道风险评价因素，通过管道风险评价的普遍应用，为管道运营企业避免了管道事故的发生，减少了事故损失，但是，国外管道风险评价的发展经历了长期的过程[6-7]。

管道风险评价最早诞生于20世纪70年代的美国，彼时，美国正在大量建设油气长输管道，油气长输开始作为能源的重要运输方式登上了历史的舞台。然而，早期的钢管质量参差不齐，加上人们对管道风险认识不充分，油气管道泄漏事故时有发生。在不断地处理管道泄漏事故对过程中，风险评价被逐渐应用到油气管道领域，从此，管道风险评价作为重要的管道管理手段开始被探索和发展。20世纪50年代，美国成立了国际管道研究协会PRCI（Pipeline Research Council International）协会，该协会将可能导致油气泄漏的因素进行了总结和梳理，形成了早期的油气长输管道风险因素表，为油气长输管道风险评价构筑了坚实的基础，影响了后续油气长输管道风险评价的发展方向。1992年，W.Kent.Muhlbauer编著了《Pipeline Risk Management Manual》，不仅详细总结了油气长输管道风险相关因素，而且与管道运行了几十年的经验进行了对照，最后将管道风险因素归纳为第三方破坏、腐蚀、设计和误操作四类风险因素。国家管网北方管道有限公司如今使用的管道风险评价方法依然是以肯特法为基础的半定量风险评价方法。

加拿大从20世纪90年代开始对油气长输管道风险进行关注，1994年，加拿大的能源管理委员会NEB（National Energy Board）开始对石油天然气相关业务进行监管，该委员会成立于1959年，隶属于加拿大国家自然资源部，负责对本国的石油天然气业务进行监督和管理，该委员会对加拿大石油天然气公司提供了大量管道风险管理相关的帮助。加拿大C-FER公司开发了PIRAMID软件，该软件可以对管道进行风险评价，并出具管道维护计划。

英国于1974年批准了《工作健康与安全法案》，成立了健康与安全委员会HSC（Health and Safety Commission），该委员会主要是保护公众免受各种情况引起的健康和安全风险。1975年，根据健康与安全委员会安排，英国健康与安全执行局HSE（Health and Safety Executive）成立，该执行局的职责是满足健康和安全委员会的要求，并在所有工作场所执行卫生和安全法规，同时指导各个行业安全管理工作，其中包括油气管道行业。英国燃气公司科技开发部（现Advantica公司）建立了输气管道风险评价技术模型。此外，英国还有MISHAP、TRANSPIPE等软件可以进行管道风险分析。

加拿大的国家能源委员会（NEB，National Energy Board）建立于1956年，通过与加拿大境内各管道公司建立联系，定期收集各管道公司发生的管道事故中人员伤亡、环境影响、火灾或爆炸影响范围、烃类泄漏情况以及误操作等事故信息，统计对象包括加拿大境内的油气长输管道、油气存储设备、压缩机、阀门、泵等管道附属设施，形成了加拿大管道失效数据库（PID，Pipeline Incident Database），根据收集到的数据内容，将管道失效因素整理为材料或制造缺陷、土体移动、第三方损坏、金属损失、破裂和其他等6大类因素。加拿大的管道风险评价行业主要以此数据库作为风险评价数据支撑，基于PID的6大类风险因素为导向开展风险评价工作。

2.国内研究现状

相对于北美和欧洲，我国油气管道风险评价起步较晚，原因是我国工业化进程晚于北美和欧洲，管道蓬勃发展时间也相应晚于北美和欧洲，但是我国近些年管道风险评价研究发展迅速[8-9]。

1994年，西南石油大学对鲁宁管道开展了管道风险评价，标志着我国管道风险评价开始进入人们的视线。1995年，著名学者潘家华教授向国内介绍了W.Kent.Muhlbauer的肯特评分法，彼时，管道风险评价开始引起了国内学者和专家的重视，国内很多企业使用的以肯特评分法为原型的管道风险评价方法。2000年西南石油大学通过与某企业合作开发了“在役输气管道风险评价软件”，并在重启气矿达卧输气管线上进行了应用，标志着我国油气管道行业已经开始有了比较完整的管道风险评价技术并可以达到实际应用水平。2002年，西南石油大学姚安林团队根据W.Kent.Muhlbauer的肯特评分法模型，开发了油气长输管道风险评价软件，并在中国石油西南油气田公司的北干线上开展了应用，取得了良好的效果。2008年，赵建平等人针对管道第三方破坏风险因素发生时间、发生地点、发生类型等不确定性的特点，运用事故树与模糊综合评价法来分析城市埋地燃气管道第三方破坏风险，并应用了工程实例，表明我国管道风险评价技术日趋成熟。自2016年开始，国家管网北方管道有限公司（当时为中石油管道分公司）开发了基于肯特法的管道风险评价系统（Riskscore TP），至2020年，国家管网北方管道有限公司所辖在役管道15517公里，其中原油管道6023公里，成品油管道4506公里，天然气管道4988公里，基于肯特法的管道风险评价系统（Riskscore TP）已经全面应用。

3.启示

（1）根据我国油气长输管道实际情况梳理管道风险因素。我国从开始的油气长输管道定性风险评价到目前应用最多的油气长输管道半定量风险评价，很多经验是从欧美借鉴而来，在借鉴的基础上，我们应该根据我国油气长输管道实际情况进行对照和分析。如早期我国管道刚建设完毕，腐蚀因素不是很突出，随着运行时间的积累，油气长输管道腐蚀因素逐渐严峻；再如近年以来伴随着我国经济形势不断向好，施工建设活动逐渐增多，油气长输管道第三方损坏因素日益突出，我们应该根据我国管道实际情况，合理选择管道风险因素指标。

（2）逐步引入油气长输管道定量风险评价技术。根据目前我国油气长输管道风险评价技术现状，结合欧美管道发展经验，我国目前管道运营公司可以在管道全线使用半定量风险评价技术，在人口密集区等管道关键段使用管道定量风险评价技术。

（3）建立油气长输管道失效上报制度。美国、加拿大等国以法律形式规定了管道运营企业发生失效事故需及时上报，而我国在这方面并没有类似要求，这样导致了部分管道运营企业存在漏报、瞒报等现象，不利于我国油气长输管道行业健康、持续地发展。

（4）开展油气长输管道失效实验。目前我国油气长输管道风险因素均借鉴于欧美，由于我国管道有自身的特殊性，仅仅依靠借鉴资料不能反映我国油气长输管道真实风险因素，建议开展油气长输管道失效实验，实际检验油气长输管道运营过程中的腐蚀、地质灾害、第三方施工、本体和误操作等因素对管道失效的影响，以及实际检验管道各种失效因素导致管道失效的后果。